山羊绒和绵羊毛的检验鉴别方法分析

韩燕燕，王桂平，施国琴，毕永平

（1.浙江恒祥检测技术服务有限公司，浙江 绍兴 312065；2.杭州英格玛智能制造技术服务外包有限公司，浙江 杭州 311100）

山羊绒是一种珍贵的动物纤维，相关制品的品质极高并且具有良好的服用性能和保暖性能，深受广大人民群众喜爱[1]。山羊绒及其制品因具有纤细、轻柔和保暖等特点，被公认为高档的纺织材料[2]。但是，个别生产企业为了追逐利益、降低成本，将绵羊毛混入羊绒中，进而出现材料虚假的羊绒制品，破坏了消费市场，损害了人民群众的利益，因此，准确鉴别山羊绒和绵羊毛极其重要[3]。本研究对山羊绒和绵羊毛的鉴别方法进行简要介绍。

1 光学显微镜法

采用光学显微镜法对山羊绒和绵羊毛进行分析和鉴定，主要是针对纤维的外观特征，观察纤维鳞片表面的光洁程度、鳞片密度、鳞片形状、整齐度及光泽度等并进行鉴别[4-5]。在光学显微镜下，山羊绒和绵羊毛纤维呈现出不同的特征。

山羊绒纤维毛干均匀、鳞片较薄，在显微镜下光线透过性能好，透光均匀、无阴影感、无突起，鳞片之间的间距较大且密度较小，鳞片少有覆盖和重叠，紧密包覆毛干，光滑平贴，翘角小。

绵羊毛纤维粗细不均，单根纤维直径变化大；毛干不均匀，多扭转，杂乱且存在较大卷曲；鳞片厚，透光不匀，毛干多突起和阴影感，缺少平滑感；鳞片密度较大，通常呈瓦片状，重叠多；鳞片边缘粗糙，开张角度大且纤维边缘的光滑度不高。

使用光学显微镜法对山羊绒和绵羊毛进行鉴别存在局限性，虽然山羊绒和绵羊毛纤维的特征存在差别，但在实际检验检测和分析鉴别中，这些特征区别很小，经验极为丰富的实验人员也难以准确识别。裴燕华等[6]使用光学显微镜对绵羊毛与山羊绒进行分析，全面研究纤维结构形态和鳞片特征，获取了很多实验数据。田智芳等[7]使用光学显微镜法分析了山羊羔子绒、绵羊毛、牦牛绒、常规山羊绒的外观形貌、鳞片密度、径高比、鳞片厚度及纤维细度等指标，得到了很多数据。

2 扫描电子显微镜（SEM）法

扫描电子显微镜（Scanning Electron Microscope，SEM）法是用极细的电子束在样品表面扫描，然后按电视原理放大成像并显示在电视屏幕上的一种观察手段，具有分辨率高、立体感强、成像直观、放大倍数高等特点，被广泛应用于纺织及皮革制品的鉴别中。如田智芳等[7]使用扫描电子显微镜法对山羊羔子绒、绵羊毛、山羊绒等进行了测试，降低了鉴别过程中的误判率。何茜等[8]应用扫描电子显微镜对藏羚羊绒、阿勒泰绵羊绒、新疆细羊毛和新疆山羊绒进行了检测，获取了4种纤维的平均直径。

3 基于图像处理和计算机图谱方法

随着科技水平的不断提高，计算机图像处理技术已经被广泛应用于山羊绒和绵羊毛的检验鉴别中[9]。计算机图像处理技术是将图像信号转换成数字信号并处理后，用于测量纤维直径等外观形态指标。通过光学系统，对纤维的鳞片密度、径高比、直径、缘厚度、形状、可见高度以及毛干角度等指标进行大量的测试并获取数据，通过分析统计，建立数学统计模型，以鉴别山羊绒和绵羊毛纤维[10]。朱耀麟等[11]利用贝叶斯统计模型并结合扫描电镜图像对山羊绒和绵羊毛进行分析鉴别，针对采集的纤维特征参数分布进行分析统计，最终选择鳞片高度、纤维直径、面积比等6个参数建立贝叶斯统计模型，得到了较高的鉴别精确度。王军庆等[12]对山羊绒和绵羊毛鉴别领域中图像处理技术的应用现状进行了综述，并利用数字图像处理和计算机视觉结合不同的识别分类器进行鉴别。陆晓芳等[13]使用支持向量机模型，采用Python语言等，搭建出一套支持向量机算法的山羊绒和绵羊毛鉴别系统，通过划分记录下的羊绒羊毛特征数据来训练模型，实现对山羊绒和绵羊毛的简单分类，为行业提供参考。

4 近红外光谱法

红外吸收光谱是物质的分子吸收红外辐射后，引起分子振动和转动能级跃迁而形成的光谱，因为出现在红外区，所以被称为红外光谱。利用红外光谱进行定性或定量分析的方法被称为红外吸收光谱法。780~2 526 nm的区域被称为近红外光谱区，该区域的光谱吸收带是由有机化合物中能量较高的化学键（如—OH、—CH、—NH等）震动的倍频、合频和差频叠加而成。在纺织品检验检测领域，可以使用近红外光谱法对混纺纤维中某种纤维进行定性与定量分析。赛迪古丽·赛买提等[14]利用近红外光谱对山羊绒、细羊毛、粗羊毛和地毯用羊毛4个种类、累计200个样品进行分析，建立定性模型并验证，为不同种类毛绒的鉴别提供参考。

5 蛋白质组学法

蛋白质组是指基因组表达的所有相应蛋白质的集合，即细胞、组织、机体全部蛋白质的存在及其活动方式。蛋白质组学是指利用高分辨的蛋白质分离技术和蛋白质鉴定技术在蛋白质水平上整体、动态地以蛋白质组为研究对象，研究细胞、组织或生物体蛋白质组成及其变化规律的科学。山羊和绵羊分属不同种的动物，物种间存在基因差别，基因组DNA存在天然差异，而基因序列指导着蛋白质的合成。山羊绒和绵羊毛纤维中含有较多蛋白质，并且容易提取。通过蛋白质组学的研究，笔者得到山羊绒与绵羊毛的质谱图信息，通过分析特征谱峰强度、丰度比等信息，得到两种纤维肽段的氨基酸序列差异，进而实现山羊绒和绵羊毛的区分鉴别[15]。龚䶮等[16]基于蛋白质组学的原理，用特定的方法提取毛绒角蛋白并处理后，用飞行时间质谱进行分析和检测，提供了有效区分山羊绒和绵羊毛的方法。

6 DNA检测技术

DNA检测技术包括聚合酶链式反应（Polymerase Chain Reaction，PCR）法、分子杂交技术、基于DNA结合蛋白方法、环介导等温扩增技术（Loop-MediatedⅠsothermal Amplification，LAMP）等。其中，用于羊绒羊毛定性与定量分析的主要有PCR法和LAMP法。实时定量PCR法是被众多分子生物学实验室广泛采用的一种方法，实验操作难度低、操作周期短、处理工序简便且检测结果准确、特异性强。

相比PCR技术，LAMP是在恒温条件下进行的，反应时间较短，不需要昂贵的仪器来控制反应温度，步骤简单，操作便捷[17]。LAMP技术具有高效、简单的特点。传统PCR技术的操作时间通常需要1.5~2.0 h，而且在反应过程中需要不断改变温度，对所使用仪器要求较高。LAMP技术的反应只需30~60 min即可完成，且仅需要一个恒温仪器，操作过程简单、成本相对较低、检测周期短。LAMP具有可靠、灵敏度高、检测限低的特点，具有广阔的应用前景。

金美菊等[18]采用基因技术，利用绵羊与山羊之间特定碱基序列的不同，提取羊绒和羊毛线粒体DNA后进行测序实验，建立了羊绒和羊毛的DNA鉴别方法。陈国培等[19]开发了适用于羊绒羊毛制品的DNA提取方法，建立了荧光PCR检测方法，特异性较好、检出限较低，灵敏度优于传统方法。另外，中国国家标准化管理委员会发布了山羊绒和绵羊毛的DNA检测方法的国家标准，分别是GB/T 40903—2021《纺织品 DNA分析法鉴别某些特种动物纤维 山羊绒、绵羊毛、牦牛绒及其混合物》和GB/T 36433—2018《纺织品 山羊绒和绵羊毛的混合物DNA定量分析 荧光PCR法》。

7 结语

本研究介绍了近年来检验检测行业内常见的山羊绒和绵羊毛鉴别方法。由于具有操作简便、现象直观、成本低等优点，显微镜法是目前行业内应用较广泛的一种方法，但对检验操作人员的经验水平要求较高。近红外光谱和蛋白质组学法的发展和应用趋势较好，但未被行业普遍接受。DNA检测技术具有设备先进、特异性强、灵敏度高的特点，但成本高、检验周期长、操作复杂，尚不能被行业广泛采用。但是，开发和使用DNA检测能实现对传统山羊绒和绵羊毛检验方法的有效补充，可作为重要辅助和确证手段，有助于提高检测机构的检验水平和准确率。